Ферменты кишечного сока расщепляют углеводы
Переваривание углеводов. Последовательность переваривания углеводов в ЖКТа) Углеводные продукты в пище. В пищевом рационе человека встречаются только три основных источника углеводов: (1) сахароза, которая является дисахаридом и широко известна как тростниковый сахар; (2) лактоза, являющаяся дисахаридом молока; (3) крахмал — полисахарид, представленный практически во всей растительной пище, в особенности в картофеле и различных видах зерновых. Другими углеводами, усваиваемыми в небольшом количестве, являются амилоза, гликоген, алкоголь, молочная кислота, пиро-виноградная кислота, пектины, декстрины и в наименьшем количестве — производные углеводов в мясе. Пища также содержит большое количество целлюлозы, которая является углеводом. Однако в пищеварительном тракте человека не существует фермента, способного расщепить целлюлозу, поэтому целлюлоза не рассматривается как пищевой продукт, пригодный для человека. б) Переваривание углеводов в ротовой полости и желудке. Когда пища пережевывается, она смешивается со слюной, которая содержит пищеварительный фермент птиалин (α-амилазу), секретирующийся в основном околоушными железами. Этот фермент гидролизует крахмал на дисахарид мальтозу и другие небольшие глюкозные полимеры, содержащие от 3 до 9 молекул глюкозы, как показано на рисунке ниже.
Однако в ротовой полости пища находится короткое время, и, вероятно, до акта глотания гидролизуется не более 5% крахмала. Тем не менее, переваривание крахмала иногда продолжается в теле и дне желудка еще в течение 1 ч до тех пор, пока пища не начнет перемешиваться с желудочным секретом. Затем активность амилазы слюны блокируется соляной кислотой желудочного секрета, т.к. амилаза как фермент в принципе не активна при снижении рН среды ниже 4,0. Несмотря на это, в среднем до 30-40% крахмала гидролизуется в мальтозу прежде, чем пища и сопутствующая ей слюна полностью перемешаются с желудочными секретами. в) Переваривание углеводов в тонком кишечнике. Переваривание панкреатической амилазой. Секрет поджелудочной железы, как и слюна, содержит большое количество амилазы, т.е. он почти полностью схож в своих функциях с α-амилазой слюны, но в несколько раз эффективнее. Таким образом, не более чем через 15-30 мин после того, как химус из желудка попадет в двенадцатиперстную кишку и смешается с соком поджелудочной железы, фактически все углеводы оказываются переваренными. В результате прежде чем углеводы выйдут за пределы двенадцатиперстной кишки или верхнего отдела тощей кишки, они почти полностью превращаются в мальтозу и/или в другие очень небольшие полимеры глюкозы. г) Гидролиз дисахаридов и небольших полимеров глюкозы в моносахариды ферментами кишечного эпителия. Энтероциты, выстилающие ворсинки тонкого кишечника, содержат четыре фермента (лактазу, сахаразу, мальтазу и α-декстриназу), способных расщеплять дисахариды лактозу, сахарозу и мальтозу, а также другие небольшие глюкозные полимеры на их конечные моносахариды. Эти ферменты локализованы в микроворсинках щеточной каемки, покрывающей энтероциты, поэтому дисахариды перевариваются сразу, как только соприкасаются с этими энтероцитами. Лактоза расщепляется на молекулу галактозы и молекулу глюкозы. Сахароза расщепляется на молекулу фруктозы и молекулу глюкозы. Мальтоза и другие небольшие глюкозные полимеры расщепляются на многочисленные молекулы глюкозы. Таким образом, конечными продуктами переваривания углеводов являются моносахариды. Все они растворяются в воде и мгновенно всасываются в портальный кровоток. В обычной пище, в которой из всех углеводов больше всего крахмала, более 80% конечного продукта переваривания углеводов составляет глюкоза, а галактоза и фруктоза — редко более 10%. Основные стадии переваривания углеводов обобщены на рисунке выше. – Также рекомендуем “Переваривание белков. Этапы и последовательность переваривания белков” Оглавление темы “Пищеварительные соки. Переваривание углеводов, белков, жиров”: |
Источник
Процесс пищеварения запускается уже с того момента, когда мы чувствуем ароматный запах еды или наши глаза видят аппетитное блюдо. Через пару минут нервно-рефлекторная цепочка приводит к активному выделению пищеварительных соков — источников ферментов.
Как работают ферменты и чем грозит их нехватка, расскажем в статье.
Важная роль пищеварительных ферментов
Для начала разберемся, какова роль ферментов в пищеварении. Еда содержит белки, жиры и углеводы, которые обеспечивают процессы жизнедеятельности. Ферменты, или энзимы, расщепляют пищу до простых соединений — это необходимо для ее усвоения организмом.
Энзимы начинают свою работу еще в ротовой полости. Измельченная зубами пища обильно смачивается слюной, в состав которой входят такие ферменты, как мальтаза, (-амилаза, лизоцим, калликреин, которые участвуют в расщеплении углеводов.
В таком виде пищевой комок (болюс) поступает в желудок, где подвергается обработке желудочного сока — активной субстанции из соляной кислоты, воды, электролитов и ферментов. Желудочный сок «упрощает» пищевой комок до еще более элементарных веществ[1]. Словно по цепочке соляная кислота активирует пищеварительные ферменты желудка — пепсин и липазу. Пепсин начинает расщеплять белки до соединений меньших размеров — альбумоз и пептон, а липаза дробит жиры молока[2].
Из желудка пищевой комок отправляется в кишечник. Пищеварительные ферменты кишечника — энтерокиназы — активируют работу пищеварительных ферментов сока поджелудочной железы, а именно трипсина и химотрипсина. Они расщепляют белки до аминокислот. Углеводы, которые не переварились в ротовой полости до конца, дробятся до простых сахаров под воздействием бета-амилазы, лактазы и мальтазы. Липазы расщепляют жиры до конечных продуктов — жирных кислот и глицерина[3].
После обработки пища легко всасывается через кишечную стенку и проникает в жидкостные среды организма — кровь и лимфу.
Почему возникает недостаток пищеварительных ферментов?
В норме активности пищеварительных ферментов в организме человека хватает, чтобы переварить всю поступившую пищу. Однако различные причины могут спровоцировать недостаток ферментов — энзимопатию, или ферментопатию. Нехватка ферментов для пищеварения может быть врожденной (первичной) или приобретенной (вторичной)[4].
Первичная недостаточность ферментов связана с генетическими дефектами. Мутации в генах приводят к невозможности полностью переваривать белки, жиры или углеводы. Как следствие, образуются нерасщепленные продукты пищеварения, которые накапливаются в организме в виде токсинов. К ферментопатии относятся такие болезни, как, например, фенилкетонурия, галактоземия и муковисцидоз. Употребление белковой пищи и молока при этих заболеваниях носит жизнеугрожающий характер.
Вторичный недостаток ферментов развивается у людей с расстройствами пищеварения при органическом повреждении органов желудочно-кишечного тракта или при их функциональном нарушении.
Так, гиповитаминоз, в частности дефицит витамина PP, повышающего количество соляной кислоты желудочного сока, приводит к ахлоргидрии — заболеванию, при котором возникает недостаток соляной кислоты. Без этого важного компонента пищеварительного сока невозможна активация пепсинов — ферментов, которые переваривают белки[5].
Атрофический гастрит сопровождается повреждением слизистой оболочки. Уменьшение железистых клеток слизистой желудка приводит к недостаточному образованию пепсинов. В результате нарушается расщепление белков[6].
При хроническом панкреатите — заболевании поджелудочной железы — возникает недостаток панкреатических ферментов. Гиперактивность железы в результате неправильного питания, инфекций или желчнокаменной болезни приводит к чрезмерному выделению панкреатических ферментов, которые начинают переваривать собственную поджелудочную.
Снижение активности кишечных ферментов может быть связано с дисбактериозом. Патогенные микроорганизмы повреждают ферменты кишечного сока. Количество лактазы, мальтазы и трегалазы — ферментов, которые расщепляют углеводы до простых сахаров, — снижается. Нерасщепленные углеводы не способны усвоиться в кишечнике. Организм не получает питательных веществ — возникает синдром нарушенного всасывания, или мальабсорбции[7].
Нарушение функции кишечника без анатомического повреждения также способствует нехватке ферментов. Функциональная диспепсия, зачастую возникающая под влиянием стрессов, нарушает моторику пищеварительного тракта[8]. Пища дольше задерживается в кишечнике, из-за чего повреждается слизистая кишечника. Это также влияет на выработку энтерокиназ. Цепочка нарушений приводит к недостаточности ферментов поджелудочной — трипсина, химотрипсина[9].
Чем чревата нехватка ферментов и как ее можно устранить?
Ферментная недостаточность проявляется дискомфортом и тяжестью в животе, болезненными ощущениями, вздутием и тошнотой.
Нарушение всасывания питательных веществ приводит к прогрессирующему снижению веса. Полупереваренная пища скапливается в кишечнике и переполняет его, стимулируя моторику. Возникает учащенное выделение полуоформленного кала — до пяти раз в день[10]. Каловые массы могут содержать непереваренные мышечные волокна (при недостаточности трипсина) и иметь жирный блеск (при нехватке липазы).
Уменьшенное поступление полезных веществ, в том числе витаминов, приводит к периодическим головным болям, плохому сну, сниженной работоспособности. Недостаточность белков, жиров и углеводов сопровождается усталостью, как физической, так и умственной[11].
Дефицит ферментов в пищеварительных соках корректируется заместительной терапией. Препараты, обладающие высокой ферментной активностью, возмещают недостаток энзимов. При врожденных заболеваниях это основной метод лечения.
Приобретенные ферментопатии нуждаются в лечении основного заболевания, вызвавшего недостаток пищеварительных ферментов. При гастрите это эрадикационная терапия против H. pylori, при дисбактериозах — пробиотики, восстанавливающие здоровую микрофлору, при панкреатитах — снижение гиперактивной функции ферментов антиферментными препаратами, а затем восстановление нормальной активности заместительной терапией энзимами[12].
Дозировка и длительность лечения ферментными препаратами зависит от степени недостаточности энзимов в организме.
Чтобы избежать развития ферментной недостаточности, необходимо питаться правильно. Переедание, жирная пища, трудная для переваривания, недостаточное количество белков и витаминов в рационе нарушают работу ферментов. Соблюдение гигиены предотвращает развитие дисбактериозов и хеликобактерной инфекции. Своевременное лечение инфекций, в свою очередь, минимизирует риск развития панкреатитов как осложнений болезни. Здоровым людям без заболеваний ЖКТ не следует забывать, что, например, при переедании в праздничные дни можно помочь пищеварительной системе ферментными препаратами.
Недостаток ферментов нарушает нормальный процесс пищеварения. Скопление полупереваренных продуктов в организме проявляется неприятными симптомами, которые могут нарушить качество жизни. Недостающие ферменты можно восполнять с помощью заместительной терапии. Препараты с энзимами стимулируют естественное пищеварение, помогая кишечнику переварить пищу.
Источник
Ферменты или энзимы — биологически активные белки, присутствующие во всех клетках организма человека. Они отвечают за образование и разрушение молекул и химических связей.
Существует 2 вида ферментов: пищеварительные и метаболические. Ферменты первого типа вырабатываются пищеварительной системой. Они предназначены для расщепления поступающей в организм пищи и усвоения питательных веществ, необходимых для выработки энергии. Ферменты второго вида необходимы для функционирования клеток и поддержания здоровья.
В каких органах вырабатываются пищеварительные ферменты
Выработка пищеварительных ферментов происходит во всем пищеварительном тракте. В этом процессе принимают участие слюнные железы, внутренняя поверхность желудка и кишечника, желчный пузырь и печень. Однако наибольший вклад вносит поджелудочная железа, имеющая форму груши.
В чем польза пищевых добавок с ферментами
На сегодняшний день жалобы на пищеварение есть почти у каждого третьего взрослого жителя развитых стран. У многих из них выделяется недостаточное количество активных пищеварительных ферментов,либо они нуждаются в помощи. Решить проблему помогают добавки с ферментами.
Они:
- облегчают неприятные симптомы, так как способствуют перевариванию пищи и предотвращению таких проблем, каквздутие живота, газообразование, изжога, несварение желудка и нарушения стула;
- улучшают кишечную микрофлору и регулируют стул, помогая бороться с запорами.
Как производят добавки с пищеварительными ферментами
Изначально в добавки включали пищеварительные ферменты трипсин и химотрипсин, которые производили из желчного пузыря свиней. Позже появились ферменты, получаемые от микроорганизмов и растений. Они значительно стабильнее и активнее ферментов животного происхождения, лучше расщепляют жиры, протеины, углеводы и другие вещества, содержащиеся в пище.
Внимание! Наиболее распространены растительные ферменты папаини бромелайн, а также ферменты, которые вырабатываются дрожжами семейства Aspergillus. Их безопасность подтверждена в ходе их применения. Доказано, что они способны разрушать больше жиров, белков и углеводов, чем их аналоги.
Действие добавок с ферментами
При приеме перед едой в составе добавок ферменты (лактаза, протеазы, амилазы, липазы, мальтаза, сахараза, целлюлаза) способствуют лучшему перевариванию пищи. Каждый из них «специализируется» на расщеплении конкретных продуктов.
Внимание! Результат от употребления добавок становится заметным примерно через 2 недели, поэтому рекомендуется, чтобы их пробный прием составлял не менее 14 дней.
Выбирая добавку, следует обращать внимание не на удельный вес ферментов, а на уровень их активности. Кроме того, лучше отдавать предпочтение БАДам, содержащим смесь ферментов, так как в таких случаях они активизируются при разных уровнях pH и оказывают полезное действие на всем протяжении пищеварительного тракта.
Дозировка ферментных препаратов
Общей рекомендации по этому вопросу нет, так как на рынке представлены ферментированные добавки, которые сильно различаются по степени воздействия на организм. В связи с этим следует четко следовать рекомендациям, представленным в инструкциях.
Возможные побочные эффекты
Как правило, ферменты, поступающие в организм в составе добавок, хорошо переносятся, и у них отсутствуют побочные эффекты. Лишь у небольшой части тех, кто их употребляет, наблюдается расстройство желудка и мягкий стул. В таких случаях следует прекратить прием добавок и проконсультироваться с врачом.
Источник
Метаболизм углеводов в организме человека – сложный, многоступенчатый процесс. Он включает в себя переваривание, усвоение и синтез углеводов. Пища обрабатывается в ЖКТ и поступает в кровь для последующего использования глюкозы организмом.
Биологическая роль углеводного обмена для организма человека
При патологии углеводного обмена возникают отклонения в работе центральной нервной системы, сердца, мышц и ряде других органов. При недостатке углеводов может возникать слабость, апатия, головокружение, бессознательное состояние с расстройством мышления, потеря сознания и мышечные судороги.
Углеводы являются главным источником для функционирования мозга, а значит, — мыслительной деятельности человека. Мозг потребляет не менее 25% от общего количества калорий, поступающих из углеводов в организм человека.
Метаболизм углеводов в организме ребенка в 3-4 раза интенсивнее, чем у взрослого. В детском и подростковом возрасте повышается потребность как в углеводах, так и в других нутриентах пищи – белках и жирах.
Еще одной особенностью детского углеводного обмена являются резкие колебания уровня глюкозы. Чем младше ребенок, тем меньше в его крови глюкозы при замере натощак. Помимо того, у детей неразвиты гликогеновые депо, а усвояемость углеводов составляет 98-99%.
Взрослым людям требуется почти в половину меньше углеводов, чем ребенку.
Краткие сведения об углеводах (виды, значение и функции углеводов. Для чего они нужны)
По структуре углеводы делятся на 3 группы.
- Моносахариды это простейшие органические соединения. В их число входят: глюкоза, фруктоза, дезоксирибоза и рибоза, а также альдозы и кетозы.
- Олигосахариды включают в себя от 2 до 10 моносахаридных остатков. Самые известные — дисахариды – подгруппа олигосахаридов, состоящая из двух моносахаридов. К ним относятся лактоза, сахароза и мальтоза. Это плотные сладкие кристаллические вещества.
- Полисахариды состоят из наибольшего числа моносахаридов. В отличие от олигосахаридов и моносахаридов, многие полимеры не растворяются в воде и выполняют резервную, структурную функции в организме. Примеры полисахаридов: крахмал, гликоген, инулин, хитин, пектины, целлюлоза и арабиноксиланы.
Самые часто встречаемые в пище углеводы – это глюкоза, фруктоза, лактоза, крахмал и целлюлоза (клетчатка):
| Название углевода | Источник и функции |
| Глюкоза | Самая малая и распространенная молекула сахаридов, по структуре моносахарид. Она мгновенно попадает в кровь и провоцирует всплеск инсулина, что опасно для людей, больных диабетом. |
| Фруктоза | Углевод, получаемый из фруктов и овощей. Он имеет свою специфику, поскольку не вызывает резкого скачка глюкозы в крови и способен откладываться в виде печеночного гликогена и жировой ткани внутренних органов. |
| Лактоза | Содержится в молоке млекопитающих и в производимых из него продуктах. Молочный сахар – 1 из первых компонентов, попадающих в организм ребенка. Он отвечает за рост и развитие малыша. У людей, страдающих непереносимостью лактозы, отсутствует фермент, способствующий перевариванию и усвоению молока. |
| Крахмал | Можно найти в картофеле, кукурузе, рисе и муке. Этот углевод обладает способностью набухать в горячей воде, но не растворяется в холодной. Безвкусен, имеет консистенцию белого порошка. Крахмал выполняет резервную и структурную функции в организме человека. |
| Целлюлоза | Компонент клеточных мембран растений. Она не имеет ни вкуса, ни запаха, но положительно сказывается на функционировании органов пищеварения. Ее используют в фармацевтике в качестве наполнителя таблеток. Приверженцы здорового образа жизни стараются увеличить содержание клетчатки в своем рационе, употребляя больше зеленых овощей, цельных круп и несладких фруктов. |
У целлюлозы есть «двойник» – туницин, найденный в 1845 гг. Карлом Эрнестом Шмидтом у простейших оболочников. Новые исследования показали, что он также находится в телах слизней, моллюсков и членистоногих животных.
В первую очередь, углеводы выполняют энергетическую функцию. Человек, как и любое другое существо, нуждается в энергии для полноценной жизнедеятельности. Энергия расходуется постоянно — во время работы, умственной активности и даже во сне.
Сахариды входят в структуру клеточных мембран и сложных молекул рибозы и дезоксирибозы, которые участвуют в построении ДНК.
Биосинтез и обмен углеводов
В отличие от растений, животные не могут синтезировать углеводы самостоятельно. Они вынуждены получать сахариды с пищей. Растения, в свою очередь, образуют углеводы путем фотосинтеза с помощью хлоропластов из углерода, воды и солнечной энергии.
Переваривание углеводов в ЖКТ
Травоядные животные получают крахмал, сахарозу и клетчатку из растений и запасают гликоген, который потребляют хищники.
Этапы пищеварения. Всасывание и расщепление углеводов
Протяженность желудочно-кишечного тракта у человека составляет примерно 5-6 метров. Каждый этап пищеварения в организме специфичен и выполняет жизненно важные функции. Его строение на всей протяженности длине однотипно, имеет 3 наружный, средний и внутренний слои.
В процессе пищеварения участвуют особые белковые молекулы – ферменты, выделяемые внутренним слоем ЖКТ. Каждый фермент расщепляет определенный компонент пищи – белки, жиры и углеводы.
Особенности процесса пищеварения в ротовой полости
От тщательного пережевывания пищи зависит ее усвояемость. В ротовой полости еда механически и химически обрабатывается. За механическое измельчение отвечают зубы. За химическую обработку – слюна. Помимо того, в ротовой полости проходит вкусовой анализ и обеззараживание пищи.
В слюне содержатся ферменты, расщепляющие крахмал и гликоген до олигосахаридов. А-амилаза и мальтаза (ферменты) действуют и при попадании пищевого комка в желудок. Причем, состав слюны зависит от вида питания.
От горьких, кислых или несъедобных веществ вырабатывается наибольшее количество слюны. Если пища твердая и сухая, то слюна более вязкая. После глотания пищевой комок попадает в пищевод и желудок, где продолжается его обработка и расщепление компонентов.
Процессы пищеварения в желудке. Пищеварительные ферменты. Перистальтика
Желудок является отделом ЖКТ, где пища перемешивается с желудочным соком, соляной кислотой и ферментами, механически обрабатывается рефлекторными сокращениями стенок. Здесь преобладает кислотная среда во время трапезы, после чего она сменяется на слабощелочную.
Обычно пища пребывает в желудке 6-10 часов, в зависимости от состава. Общая длительность переваривания углеводов в ЖКТ составляет от 20 до 40 мин., белковой пищи – до 2 часов, чистых жиров – до 3-4 ч. Стоит учитывать, что это время переваривания чистых нутриентов.
Смешанная пища проходит этот путь дольше. Жидкость переходит в тонкую кишку сразу после поступления в желудок.
Соляная кислота, отвечающая за кислотную среду в желудке, вызывает денатурацию белков и активирует ферменты. Помимо того, она выполняет защитную, регуляторную в отношении моторики желудка и 12-перстной кишки и стимулирующую секрецию функции.
Таким образом, в желудке протекают процессы механической, химической обработки и незначительное всасывание углеводов.
В течение 2-3 мин. после приема пищи наступает релаксация желудка – стенки расслабляются, что помогает депонировать пищевой комок и стимулировать секрецию желудочного сока. Перистальтические сокращения сокращаются три раза в минуту.
Ферменты желудка – пепсин, химозин, липаза, содержащиеся в желудочном соке. Пепсин и химозин специализируются на расщеплении белковых структур. Липаза – слабый фермент, действующий на жиры.
Интересный факт: активность ферментов зависит от типа питания. Например, у народов далекого Севера, активность липазы намного выше, чем у европейских рас.
Их рацион состоит из мяса и жира, поэтому в ходе эволюции организм приспособился получать необходимое количество энергии.
Как происходит пищеварение в тонком кишечнике
Химус движется по тонкой кишке и обрабатывается кишечным соком. Здесь соединения олигосахаридов, белков и жиров распадаются до конечных продуктов. Ферменты олиго- и дисахаридаза, отвечающие за обработку углеводов, весьма немногочисленны, но очень эффективны.
Пища попадает в тонкий кишечник в виде значительно переваренного продукта. Его обрабатывают более 20 ферментов. Моторика тонкой кишки обеспечивает продвижение пищевого комка по кишечнику.
Наибольшее значение имеет процесс всасывания в тонком кишечнике. После расщепления поступившие с пищей вещества с помощью специфичных клеток-ворсинок всасываются в стенки кишечника, направляясь в кровь и лимфу.
Функции печени, метаболизм углеводов
Печень выполняет как пищеварительные, так и непищеварительные функции. Во всех пищеварительных функциях печени участвует выделяемый ею секрет – желчь.
Печень поддерживает уровень глюкозы в пределах нормы. При повышении уровня сахара лишняя глюкоза конвертируется в гликоген. Если концентрация сахара снижается до пороговых значений, печень запускает реакции, направленные на распад гликогена и выброса глюкозы в кровь.
Важность желчного пузыря
Желчный пузырь является резервуаром для хранения желчи вне периода пищеварения. Здесь вещество концентрируется, густеет и приобретает коричневый цвет. Место для скопления желчи необходимо: она продуцируется непрерывно.
Когда пищевой комок достигает кишечника, желчный пузырь выбрасывает содержимое в кишку для последующего переваривания.
Особенности толстого кишечника
Толстый кишечник практически не участвует в обработке пищи. Однако, здесь тоже имеются ферменты и кишечный сок, облегчающий продвижение химуса.
Наибольшим значением обладает микрофлора кишечника. Бактерии делятся на группы, очень многочисленны и необходимы для нормального функционирования организма.
Главная микрофлора толстого кишечника – бифидобактерии, сопутствующая – лактобактерии и энтерококки, остаточная – дрожжи, аэробные бациллы и другие.
Бактерии вырабатывают ферменты, которые расщепляют клетчатку и остаточные после переваривания в тонкой кишке полимеры. Более того, нормальная микрофлора атакует патогенную, тем самым предотвращая многие инфекции. Синтез витаминов K и B1, B6 и B12 также заслуга микроорганизмов.
Депо гликогена
После переваривания углеводов в ЖКТ часть энергии запасается в виде гликогена. В печени взрослого человека количество гликогена достигает 100-150 г. По вместительности этого вещества клетки печени на первом месте. Всего в организме может храниться до 450 г гликогена.
Вторая «кладезь» гликогена – мышцы. Здесь его откладывается 200-300 г. Если быть точнее, энергия запасается не в мышечные волокна, а в питательной жидкости, которая их окружает.
Запасы расходуются на физическую активность. При интенсивной мышечной деятельности гликоген распадается и используется самими мышцами.
Анаболизм и катаболизм гликогена
Единство этих процессов обеспечивает поддержание уровня глюкозы в допустимых значениях. Количество печеночного гликогена зависит от рациона. Во время длительного голодания преобладает катаболизм, и концентрация гликогена снижается до нуля.
Гликогеногенез – синтез гликогена, требующий затрат энергии. Его начало приходится на 1-2 ч. после приема углеводной пищи. На самом деле, этот процесс протекает во всех тканях животных, но несущественно.
Регуляция метаболизма гликогена
Регуляция этих процессов осуществляется переключением. Причем регуляторами выступают гормоны инсулин, адреналин и глюкагон. Определенные концентрации гормонов вызывают включение или выключение соответствующего процесса.
Синтез инсулина регулируется уровнем сахара в крови. Чем выше уровень глюкозы – тем больше вырабатывается инсулина. Он и распределяет свободные моносахариды в жировую ткань и депо.
Глюкагон – гормон поджелудочной железы, который вырабатывается во время низкого уровня глюкозы в крови. Вместе с инсулином включает анаболизм гликогена.
Адреналин выделяется надпочечниками. Его синтез управляется нервной системой в стрессовых ситуациях. Адреналин запускает реакцию «бей или беги», что является сигналом для начала катаболизма гликогена.
Одновременный распад и синтез невозможен. Это приведет лишь к бесполезной трате энергии. Выработанный в процессе анаболизма гликоген тут же распадется под действием катаболизма.
Катаболизм глюкозы
Важнейший процесс расщепления глюкозы посредством воздействия ферментов и образования энергии, лактата, этанола и масляной кислоты. Является основным способом получения энергии.
Катаболизм включает в себя 2 стадии:
- Анаэробный гликолиз не требует кислорода и выделяет мало энергии, которая используется в основном скелетными мышцами на начальном этапе интенсивной работы.
- Аэробный гликолиз нуждается в кислороде. Результатом этого процесса являются углекислый газ и вода – конечные продукты окисления глюкозы.
Первый этап поставляет энергию мгновенно. Это очень актуально в стрессовых ситуациях. Следующий этап занимает некоторое время, но выделяет намного больше энергии.
Нарушение переваривания и всасывания углеводов
Встречаются патологии, нарушающие адекватное переваривание углеводов в ЖКТ. Такие нарушения ведут к сдвигам в работе всех систем органов человека. Подобные нарушения могут возникать вследствие врожденных особенностей. Могут иметь как наследственный, так и приобретенный характер.
За качественное переваривание компонентов пищи отвечают ферменты, поэтому нарушения в работе лактазы, а-амилазы и других представителей ферментной группы вызывают нарушения физического развития.
Приобретение нарушений в процессе пищеварения возникают при заболеваниях органов желудочно-кишечного тракта – колитах, гастритах, энтеритах и после операций.
Врожденной патологией является дефицит лактазы. Недостаточное количество фермента делает невозможным переваривание молочных продуктов. У больного наблюдается диарея, спазмы, метеоризм и рвота при употреблении продукции, содержащей молоко.
Нарушение метаболизма углеводов и связанные с ним заболевания
Расстройства углеводного обмена объединяют в несколько групп.
Хроническое снижение уровня сахара в крови ниже пороговых значений называется гипогликемией. Зачастую это заболевание связано с недостаточным потреблением углеводов. Также к гипогликемии склонны люди, страдающие от алкоголизма.
Диабет принято различать на 1 и 2 тип. За последние 18 лет в России выявлено 2,5 млн пациентов с этим диагнозом. На данный момент мире 454 млн страдают от инсулинорезистентности.
Заболевание напрямую связано с гормоном надпочечников – инсулином, который играет ключевую роль в транспортировке молекул глюкозы из крови к органам.
Диабет 1 типа чаще встречается у детей и провоцируется вирусными инфекциями. Уровень инсулина никогда не бывает повышенным, наблюдается абсолютный дефицит гормона. Больные нуждаются в лечении инсулином: обычно он вводится внутривенно.
Сахарный диабет 2 типа не так опасен и вызван зачастую образом жизни человека. Нарушается эффективность или выработка инсулина – относительный дефицит гормона. Встречается в 90-95% среди всех больных диабетом.
Таким образом, причинами нарушений метаболизма углеводов можно считать как наследственные дефекты, так и сбои в функционировании печени и поджелудочной железы. Причинами могут стать опухоли, неправильное питание и стресс.
Инсулиновая и глюкагоновая реакция
В ответ на переваривание углеводов в ЖКТ организм запускает 2 реакции. После любого приема пищи, зачастую даже не содержащего много углеводов, надпочечниками вырабатывается инсулин. Его задача: регулировать концентрацию глюкозы и вязкость крови.
В первую очередь, сахариды направляются в печень и скелетные мышцы для пополнения депо. Если депо заполнено, то энергия конвертируется в жировую ткань. Относится инсулин к анаболическим гормонам.
Глюкагон решает, нужно ли печени задействовать внутренние резервы. Он тоже вырабатывается поджелудочной железой и является пептидным гормоном.
Если инсулин запасает энергию, то глюкагон активирует расщепление жиров, резервов в печени и конвертирование жирных кислот в кетоны, которые также являются энергией.
Действие глюкагона подобно адреналину: высвобождается глюкоза для быстрой реакции организма, увеличивается частота и сила сердцебиения, а также повышается артериальное давление.
Лечение нарушений углеводного обмена
В зависимости от типа расстройства, применяют соответствующий метод лечения:
- Медикаментозное – препараты, снижающие концентрацию глюкозы в крови.
- Инсулинотерапия – препараты, содержащие инсулин.
- Коррекция питания – включает в себя разработку индивидуального плана в зависимости от типа нарушений и особенностей организма; зачастую базируется на уменьшении калорий и увеличении клетчатки. Используется дробное питание. В редких случаях, наоборот, интервальное голодание.
- Физические нагрузки – тренировки и упражнения разной интенсивности.
Современная медицина способна замещать недостаток ферментов искусственно. Это таблетки и вещества, вводящиеся орально и внутривенно. Минус такого лечения – стоимость. Для лечения недостатка ферментов часто используется диета.
Как улучшить процесс пищеварения
Правильное питание способствует эффективному пищеварению и улучшению общего самочувствия.
Человек может улучшить пищеварение, соблюдая рекомендации диетологов:
- Потребление натуральной пищи существенно снижает вероятность заболевания обмена веществ. Дело в том, что рацион западного современного человека содержит большое количество рафинированных углеводов, которые быстро всасываются и повышают уровень глюкозы крови. Высокая концентрация насыщенных и транс-жиров не менее плачевно сказывается на метаболизме.
- Увеличение количества клетчатки способствует размножению нормальной микрофлоры в толстом кишечнике. Помимо того, пищевые волокна очищают ЖКТ, замедляют всасывание жирных кислот